Совместная работа стальных балок перекрытия и сводов
Автор: Зимин Сергей Сергеевич, Иванова Елена Георгиевна, Страхов Дмитрий Александрович, Синяков Леонид Николаевич
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 10 (73), 2018 года.
Бесплатный доступ
В зданиях дореволюционного периода постройки встречаются перекрытия, представляющие собой накат из бетона или кирпичной кладки в виде цилиндрических сводов по стальным балкам. В таких исторических зданиях замена элементов конструкций нежелательна, поэтому необходимо знать точный характер работы конструкции, чтобы избежать ненужной замены элементов. Обычно, в таких конструкциях при выполнении поверочных расчетов на стадии обследования и при проектировании совместная работа стальных балок и сводов не учитываются - рассчитываются только стальные балки, а своды учитываются лишь как дополнительная нагрузка от их собственного веса. По результатам данных расчетов, стальные балки не удовлетворяют нормативным требованиям, тогда как в реальности выдерживают большие нагрузки. В статье исследуется несоответствие результатов традиционных расчетов и действительного характера работы перекрытий в виде стальных балок и сводов. Производится расчет приближенной модели конструкции, реализованной при использовании программного комплекса «SCAD»...
Перекрытия, несущая способность, своды, стальные балки, совместная работа, балки подвальных перекрытий, прочность и жесткость
Короткий адрес: https://sciup.org/143170679
IDR: 143170679 | УДК: 693.22 | DOI: 10.18720/CUBS.73.1
Joint work of steel floor beams and vaults
In the buildings of the pre-revolutionary construction period, overlaps are laid, representing a roll of concrete or brickwork in the form of cylindrical vaults on steel beams. In such historic buildings, the replacement of structural elements is undesirable, so it is necessary to know the exact nature of the structure in order to avoid unnecessary replacement of the elements. Usually in such designs, when carrying out verification calculations, the joint work of the steel beams and the vault is not taken into account - only the steel beams are calculated, and the vault is taken into account only as an additional load of its own weight. According to the results of these calculations, steel beams do not meet regulatory requirements, whereas in reality they can withstand high loads. The article explores the discrepancy between the results of traditional calculations and the actual nature of the work of the collaboration of steel floor beams and vaults. The article considers the calculation of the approximate model of the structure realized with the use of the software complex "SCAD". The actual stress-strain state of the structure is determined. The influence of various factors on the distribution of moments is investigated.
Список литературы Совместная работа стальных балок перекрытия и сводов
- Залесский В. Г. Архитектура. Построение частей зданий. М: И. Н. Кушнерев и Ко,1904. 583 с.
- Стаценко В.П. Части зданий. Гражданская архитектура. М.: Государственное издательство, 1930. 656 с.
- Улыбин А. В., Лаптев Е. А. Особенности обследования перекрытий по стальным балкам с накатом в виде сводиков // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения: материалы VI межд. науч. - практич. конференции - СПБ: Изд-во Политехнического ун-та. 2015. С.95-105
- Григорьев Ю. С., Фатеев В. В. Анализ напряженно-деформированного состояния сводчатого перекрытия здания, расположенного на улице Почаинской 17 в Нижнем Новгороде // Успехи современного естествознания. 2012. №6. С. 162-167.
- Гроздов В.Т. Кирпичные своды перекрытий старых жилых и общеснных зданий: Пособие по определению несущей способности сводов. М.: Санкт-Петербург: ВИТУ, 1999. 25 с.
- Кунин Ю.С., Котов В.И. Комплексное обследование памятников архитектуры для разработки проекта реставрации // Вестник МГСУ. 2011. Т. 2. № 1. С. 209-215.
- Бурак Л.Я., Рябинович Г.М. Техническая экспертиза жилых домов старой застройки // Л.: Стройиздат, 1997.159 с.
- Федотов С.Д., Улыбин А.В., Шабров Н.Н. О методике определения коррозионного износа стальных конструкций // Инженерно-строительный журнал, 2013. № 1(36). С. 12-20.
- Улыбин А.В. О качестве инструментального обследования зданий / Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании: Сборник материалов Международной науч. конф.-М.: Изд-во МГСУ, 2015. С. 222-228.
- Зубков С.В. Улыбин А.В. Опыт определения деформационных характеристик кирпичной кладки методом плоских домкратов // Материаллы VII научно-практической конференции "Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути их решения", 2017. С. 145-152.
- Andreini, M., De Falco, A., Giresini, L., Sassu, M. Mechanical characterization of ma-sonry walls with chaotic texture: Procedures and results of in-situ tests // International Journal of Architectural Heritage. 2014. Vol. 8. pp. 376-407.
- Carpinteri A., Invernizzi S., Lacidogna, G. Cracking simulation of brick-masonry ele-ments subjected to the double flat-jack test.- Proceedings of the 6th International Con-ference on Structural Analysis of Historic Construction. 2008.-SAHC08 1. pp.367-3.
- S. Parivallal, K. Kesavan, K. Ravisankar, B Arun Sundram, A K Farvaze Ahmed. Evaluation of in-situ stress in masonry structures by flat jack technique.-Proceedings of the National Seminar & Exhibition on Non-Destructive Evaluation//NDE, December 8-10, №2.
- ASTM 1197 "In Situ Measurement of Masonry Deformability Properties. Using the Flat-jack Method".
- Гмырин С. Я. Влияние шероховатости контактной поверхности на показания ультразвуковых толщиномеров // Дефектоскопия. 1993. № 10. С. 29-43.
- Землянский А. А., Вертынский О. С. Опыт выявления дефектов и трещин в крупноразмерных резервуарах для хранения углеводородов // Инженерно - строительный журнал. 2011. № 7(25). С. 40-44.
- Гмырин С. Я. К вопросу о толщине стенок изделия и погрешности ее измерения в ультразвуковой толщинометрии в случае значительной коррозии поверхности ввода // Дефектоскопия. 1996. № 11. С. 49-63.
- Сорокин Ю. Н. Ультразвуковые методы неразрушающего контроля // Сб. ВИНИТИ. Итоги науки и техники: Метрология и измерительная техника. 1979. Т.4. С.253-290.
- Юнникова В. В. Исследование и разработка методов и средств повышения достоверности ультразвукового контроля толщины: дис. канд. техн. наук. // Хабаровск, 1999. 107 с.
- Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г., Козлов В. Н, Алёхин С. Т., Мелешко И. А., Пастушков П. С. А 1207 - Ультразвуковой толщиномер нового поколения // В мире НК. 2001. № 2(12). С. 23-24.
- Fowler K.A., Elfbaum G. M., Smith К. A., Nelligan T. J. Theory and application of precision ultrasonic thickness gaging [Электронный ресурс]. URL: http://www.ndt.net/article/w... (дата обращения: 27.02.2017).
- Юнникова В. В. О достоверности ультразвукового контроля толщины // Контроль и диагностика. 1999. № 9. С. 31-34.
- Broberg P., Runnemalm A., Sjodahl M. Improved corner detection by ultrasonic testing using phase analysis// Ultrasonics. 2013. № 53(2). pp. 630-63429. [29] Лахтин Н.К. Расчет арок и сводов. Руководство к аналитическому и графическому расчету арочных и сводчатых перекрытий. М.: Типография Т-ва И. Н. Кушнерев и К, 1911. 493 с.
- Samokrutov A. A., Kozlov V. N., Shevaldykin V. G. New approaches and hardware means of ultrasonic thickness measurement with the usage of one-element single probes // 8th European conference on Non-Destructive Testing, Barcelona. 17-21 June. 2002. pp. 134.
- Introduction to Phased Array Ultrasonic Technology Applications: R/D Tech Guideline. Quebec: R/D Tech inc.. 2004. 368 p.
- Tang R., Wang S., Zhang Q. Study in ultrasonic flaw detection for small-diameter steel pipe with thick wall // International Journal of Digital Content Technology and its Applications. 2012. № 6(16). pp. 17-27.
- Xiong R., Lu Z., Ren Z., Xu C. Experimental research on small diameter concrete-filled steel tubular by ultrasonic detection // Applied Mechanics and Materials. 2012. Vol. 226-228. pp. 1760-1765.
- Улыбин А.В., Зубков С.В. О методах контроля прочности керамического кирпича при обследовании зданий и сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2012. №3. С. 29-34.
- Лахтин Н.К. Расчет арок и сводов. Руководство к аналитическому и графическому расчету арочных и сводчатых перекрытий. М.: Типография Т-ва И.Н. Кушнерева и К, 1911. 493 с.
- Бернгард В.Р. Арки и своды. Руководство к устройству и расчету арочных и сводчатых перекрытий. СПб.: Типография Ю.Н. Эрлих, 1901. 128 с.
- Разживин А.В. Учет несущей способности бетонных сводов при поверочных расчетах сталебетонных перекрытий // Промышленное и гражданское строительство, 2013. №3. С. 45-46.
- Лаптев Е. А., Улыбин А. В., Соколов В. А. Оценка несущей способности перекрытий по стальным балкам с накатом в виде сводиков в зданиях Санкт-Петербурга // Выпускная квалификационная работа магистра, 2016
- Жемочкин Б. Н., Синицын А. П. Практические методы расчета фундаментных балок и плит на упругом основании. М., Госстройиздат, 1962, 240 с.
- Фролов А.В., Зимин С.С., Комаринский М.В. Магистерская диссертация. Влияние жесткости сводчатого заполнения на несущую способность балок. Saint Petersburg, 2017. (rus)
- Соколов В.А., Страхов Д.А., Синяков Л.Н., Васютина С.В. Напряженное состояние защитных оболочек в зоне отверстий вследствии кривизны преднапряженных элементов // Инженерно-строительный журнал.2017. № 2. С.33-41
- Gattesco, Natalino; Macorini, Lorenzo. Structural performance of old composite floors made up of wrought iron joists and masonry vaults. Source: Applied Mechanics & Materials. 2015, Vol. 796, p13-24. 12p.
- E. Tersigni. Prefabricated steel joist adapted for the reinforcement of floors // 6 Sheets. July 15. 1962. P. 3,256,670.
- Peter Collins. The Vision of a New Architecture // McGill-Queen's University Press, 2004. P.472.
- R. P. Johnson. Composite Structures of Steel and Concrete: Beams, Slabs, Columns, 2008 - p: 248.
- Oehlers, D. (1992). "Reinforced Concrete Beams with Plates Glued to their Soffits". J. Struct. Eng., , 2023-2038.
- DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:8(2023)
- Wang, C. K., Salmon, C.G. Reinforced concrete design //1979. p.: 918.
- Vecchio, F. and Collins, M. (1993). "Compression Response of Cracked Reinforced Concrete". J. Struct. Eng., , 3590-3610.
- DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1993)119:12(3590)
